DE19938872A1

DE19938872A1 - Kettenwirkmaschine mit Fadenschar-Umlenkvorrichtung

Info

Publication number: DE19938872A1
Application number: DE19938872A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Hoehne
Original assignee: Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 1999-08-17
Filing date: 1999-08-17
Publication date: 2001-02-22
Also published as: KR20010050071A; CN1284579A; US6212915B1; TW476825B

Abstract

Eine Kettenwirkmaschine hat eine den Legenadeln vorgeschaltete Fadenschar-Umlenkvorrichtung (12), bei der ein sich über die Arbeitsbreite erstreckendes Umlenkelement (19) am freien Ende (18) von einseitig am Maschinengestell eingespannten Federn (16) angebracht ist. Die Federn (16) sind durch Pakete (20) aus mindestens zwei einseitig eingespannten, aufeinanderliegenden Blattfedern (21 bis 23) gebildet. Alternativ oder gleichzeitig bestehen die Federn (16) aus einem Material mit größerer innerer Reibung als Stahl. Vorzugsweise sind die Federn mit einer so starken Dämpfung ausgelegt, daß ihr Abklingkoeffizient DOLLAR F1 ist, wobei T d die Schwingungsdauer und DOLLAR I2 benachbarte Amplituden der gedämpften Schwingung sind. Hierdurch wird erreicht, daß auch bei hoher Fadeneinlaufgeschwindigkeit und hoher Betriebsgeschwindigkeit Fehler in der Ware vermieden werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kettenwirkmaschine mit einer den Legenadeln im Fadenverlauf vorgeschalte ten flexiblen Fadenschar-Umlenkvorrichtung, bei der ein sich über die Arbeitsbreite erstreckendes Umlenkelement am freien Ende von einseitig am Maschinengestell einge spannten Federn angebracht ist.

Die das Umlenkelement tragenden Federn haben die Aufga be, die den Legenadeln zuzuführenden Fäden der Faden schar trotz des während des Maschenbildungsvorgangs von der Fadeneinlaufgeschwindigkeit abweichenden Fadenver brauchs gespannt zu halten. Insbesondere beim Maschen abschlagen tritt eine plötzliche Freigabe eines Faden abschnitts auf. Dies führt, insbesondere bei hoher Fa deneinlaufgeschwindigkeit und/oder hoher Betriebsge schwindigkeit zu Markierungen in der fertigen Ware, den sogenannten "Wasserflecken". Die bekannten Federn be stehen aus Stahl. Sie sind als Blattfedern oder als Schenkelfedern mit mehreren Windungen zwischen den Schenkeln ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ketten wirkmaschine der eingangs genannten Art anzugeben, die auch bei hohen Betriebsgeschwindigkeiten und/oder hoher Fadeneinlaufgeschwindigkeit eine einwandfreie Ware er zeugt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Federn Pakete aus mindestens zwei einseitig einge spannten aufeinanderliegenden Blattfedern gebildet sind.

Zwischen den aufeinanderliegenden Blattfedern entsteht bei dem Schwingungsvorgang eine äußere Reibung, die ei nen Dämpfungseffekt bewirkt. Die Dämpfung des massebe hafteten Federsystems verhindert zu starke Schwingungs ausschläge. Das System kann daher Änderungen der Faden spannung sehr rasch folgen. Bei entsprechender Wahl der Dämpfung läßt es sich erreichen, daß die Fadenspannung niemals einen zu kleinen Wert erreicht oder gar zu Null wird. Dieser Effekt ist besonders deutlich, wenn beim Maschenabschlag plötzlich eine bestimmte Fadenlänge freigegeben wird.

Optimal ist es, wenn die Pakete drei aufeinanderliegen de Blattfedern aufweisen.

In bevorzugter Ausgestaltung ist dafür gesorgt, daß ei ne Blattfeder mit dem Umlenkelement verbunden und durch mindestens eine Blattfeder geringerer Länge unterstützt ist. Dies ergibt eine außerordentlich starke Dämpfung.

Eine andere Lösung der gestellten Aufgabe, die auch gleichzeitig mit der zuvor beschriebenen Lösung ange wendet werden kann, besteht darin, daß die Federn aus einem Material mit größerer innerer Reibung als Stahl bestehen. Das Federmaterial selbst wird daher zur Bil dung der erhöhten Dämpfung herangezogen.

Zweckmäßigerweise bestehen die Federn aus einem Werk stoff aus kunststoffgebundenen Fasern. Die beim Schwin gen auftretenden Verformungen verursachen die innere Reibung zwischen den Fasern bzw. zwischen den Fasern und dem Kunststoff. Hinzu kommt, daß das Material leichter als Stahl ist und daher eine geringere Masse beschleunigt und verzögert werden muß, was ebenfalls die Anpassung an die Fadenspannung erleichtert.

Es ist günstig, daß sich die Fasern im wesentlichen in Längsrichtung der Feder erstrecken. Diese Fasern unter liegen alle der Verformung und bewirken daher einer seits die Federung und andererseits die Dämpfung.

Als Fasermaterial kommen alle Werkstoffe in Betracht, die den mechanischen Ansprüchen genügen, beispielsweise auch Glasfasern. Besonders empfehlenswert aber sind Kohlefasern, die äußerst stabil und auch einem rauhen Betrieb gewachsen sind.

Von Vorteil ist es auch, daß die Federn aus Prepreg- Material in einer Form gebacken sind. Solchen Federn kann man die gewünschte Gestalt durch Wahl einer ent sprechenden Form geben. Beim Beheizen des Prepreg- Materials im Backprozeß härtet der Kunststoff aus, so daß die gewünschte Gestalt beständig ist.

Weitere Lösungen der gestellten Aufgabe ergeben sich dadurch, daß die Federn mit einer so starken Dämpfung ausgelegt sind, daß ihr Abklingkoeffizient

ist, wobei T_d die Schwingungsdauer und _i, _i+1 benachbar te Amplituden der gedämpften Schwingung sind.

Die besten Ergebnisse erreicht man mit relativ hohen Dämpfungswerten. Daher empfiehlt es sich, daß der Ab klingkoeffizient δ mindestens 20, vorzugsweise minde stens 30 und im optimalen Fall zwischen 35 und 40 be trägt.

Als weitere Maßnahme ist es zweckmäßig, daß die Eigen frequenz der Federn mindestens 100 Hz beträgt. Eine solche Frequenz liegt weit außerhalb der heute zur Dis kussion stehenden Betriebsfrequenzen, so daß keine Ge fahr einer Resonanzschwingung besteht.

Günstig ist es auch, daß das Umlenkelement ein Rohr ist, das Wandöffnungen aufweist, durch welche die frei en Enden der Federn ins Rohrinnere eingeführt sind. Ei nem solchen Rohr, insbesondere wenn dieses Kreisquer schnitt hat, kann die erforderliche Steifigkeit mit verhältnismäßig geringer Masse verliehen werden. Durch die geringe Masse kann sich das rohrförmige Umlenkele ment Spannungsänderungen der Fadenschar rascher anpas sen. Es sind daher höhere Betriebsgeschwindigkeiten und/oder höhere Fadeneinlaufgeschwindigkeiten zulässig. Die Wandöffnungen brauchen lediglich dem Querschnitt der Federn zu entsprechen, da im Betrieb die Fadenschar das Rohr gegen die Federn drückt, genügen verhältnismä ßig kleine Klemm- oder Rastkräfte, um eine sichere Ver bindung zwischen Rohr und Federn herzustellen. Eine solche Verbindung läßt sich auch wieder leicht lösen.

Hierbei empfiehlt es sich, daß die freien Enden der Fe dern ein abgewinkeltes, teilweise etwa zylindrisches Stützteil aufweisen, der dem Innenumfang des Rohres an gepaßt ist. Dies ergibt eine sichere, aber lösbare Ver bindung.

Als sehr geeignet hat es sich herausgestellt, daß der Durchmesser des Rohres etwa 8 mm und die Wandstärke et wa 0,2 mm beträgt. Ein solches Rohr ist ausreichend stabil, aber massearm.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbei spiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Teildarstellung einer Kettenwirk maschine,

Fig. 2 ein Tragrohr mit zugehöriger Faden schar-Umlenkvorrichtung und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 2.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Kettenwirkmaschine be sitzt einen Wirkarbeitsbereich 1, dem Fäden 2 und 3 von Kettbäumen 4 beziehungsweise 5 zugeführt werden und von dem die fertige Ware 6 abgeführt wird. Die Kettenwirk maschine besitzt eine Legebarre 7 mit Legenadeln 8 und eine Legebarre 9 mit Legenadeln 10. Zwischen dem Kett baum 4 und den Legenadeln 8 werden die Fäden 2 über ein feststehendes Umlenkrohr 11 und eine flexible Umlenk vorrichtung 12 geführt. Zwischen dem Kettbaum 5 und den Legenadeln 10 werden die Fäden 3 über ein feststehendes Umlenkrohr 13 und eine flexible Umlenkvorrichtung 14 geführt.

Mit den flexiblen Umlenkvorrichtungen 12 und 14 befaßt sich die Erfindung. Sie haben den gleichen Aufbau, wes halb in den Fig. 2 und 3 nur die Umlenkvorrichtung 12 dargestellt ist. An einem Vierkant-Tragrohr 15 sind im Abstand voneinander angeordnete Federn 16 mit einem En de 17 angebracht. Das freie Ende 18 der Federn 16 trägt ein sich über die gesamte Breite der Kettenwirkmaschine erstreckendes Umlenkelement 19.

Jede Feder 16 wird durch ein Paket 20 aus drei überein anderliegenden Blattfedern 21, 22 und 23 gebildet, die durch eine Schraube 24 am Tragrohr 15 befestigt sind. Die Blattfeder 21 erstreckt sich bis zum Umlenkelement 19 und wird durch die jeweils kürzeren Federn 22 und 23 unterstützt. Die Blattfeder 21 weist am freien Ende 18 ein abgewinkeltes, etwa teilzylindrisches Stützteil 25 auf, das dem Innenumfang des rohrförmigen Umlenkele ments 19 angepaßt ist. Dieses Stützteil 25 ist durch ei ne schlitzförmige Wandöffnung 26, deren Länge der Brei te der Blattfeder 21 entspricht, in das Innere des rohrförmigen Umlenkelements 19 eingeführt und dann durch eine Drehung in die veranschaulichte Lage ge bracht. Hierbei reichen Reibungskräfte zur Sicherung der Lage aus. Es können aber auch noch zusätzliche Klemm- oder Rastkräfte vorgesehen sein.

Die einzelnen Blattfedern 21, 22 und 23 bestehen aus kunststoffgebundenen Kohlefasern, die sich im wesentli chen in Längsrichtung der Feder 16 erstrecken. Zur Her stellung benutzt man Prepreg-Material, also mit nicht ausgehärtetem Kunststoff versehene Faserlagen, die in eine Form gelegt und in dieser gebacken, das heißt durch Wärmeeinwirkung gehärtet werden. Auf diese Weise erhält man die Blattfedern 21 bis 23 in der gewünschten Gestalt.

Durch die Verwendung des Fasermaterials und durch die Schichtung als Paket ergibt sich eine sehr starke Dämp fung, die zu einem Abklingkoeffizienten δ < 2 führt, wobei δ aber vorzugsweise mindestens 20, insbesondere mindestens 30 oder noch mehr beträgt. Der Abklingkoef fizient läßt sich leicht dadurch bestimmen, daß die Fe der 16 (ohne Umlenkelement 19) zwecks Schwingungsanre gung um einen Betrag ausgelenkt und dann freigegeben wird, wobei man den Schwingungsweg beispielsweise durch ein Lasermeßgerät erfassen kann.

Bei einem bevorzugten Ausführungsform entsprechend Fig. 3 hatte die Blattfeder 21 die Abmessungen 116 × 25 × 0,96 mm³, die Blattfeder 22 die Abmessungen 81,5 × 25 × 0,96 mm³ und die Blattfeder 23 die Abmessungen 61,5 × 25 × 0,96 mm³.

In manchen Fällen genügt es, lediglich eine Dämpfungs maßnahme anzuwenden. Schon der Ersatz von Stahl durch einen Werkstoff mit kunststoffgebundenen Fasern bringt eine Vervielfachung des Abklingkoeffizienten. Besonders einflußreich ist die Schichtung als Paket, wie sie vor stehend beschrieben worden ist.

Claims

1. Kettenwirkmaschine mit einer den Legenadeln im Fa denverlauf vorgeschalteten flexiblen Fadenschar- Umlenkvorrichtung, bei der ein sich über die Ar beitsbreite erstreckendes Umlenkelement am freien Ende von einseitig am Maschinengestell eingespann ten Federn angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (16) durch Pakete (20) aus minde stens zwei einseitig eingespannten aufeinanderlie genden Blattfedern (21 bis 23) gebildet sind.

2. Kettenwirkmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Pakete (20) drei aufeinanderlie gende Blattfedern (21 bis 23) aufweisen.

3. Kettenwirkmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blattfeder (21) mit dem Umlenkelement (19) verbunden und durch mindestens eine Blattfeder (22, 23) geringerer Länge unter stützt ist.

4. Kettenwirkmaschine mit einer den Legenadeln im Fa denverlauf vorgeschalteten flexiblen Fadenschar- Umlenkvorrichtung, bei der ein sich über die Ar beitsbreite erstreckendes Umlenkelement am freien Ende von einseitig am Maschinengestell eingespann ten Federn angebracht ist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (16) aus einem Material mit größerer in nerer Reibung als Stahl bestehen.

5. Kettenwirkmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Federn (16) aus einem Werkstoff mit kunststoffgebundenen Fasern bestehen.

6. Kettenwirkmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß sich die Fasern im wesentlichen in Längsrichtung der Feder (16) erstrecken.

7. Kettenwirkmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Kohlefasern sind.

8. Kettenwirkmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn aus Pre preg-Material in einer Form gebacken sind.

9. Kettenwirkmaschine mit einer den Legenadeln im Fa denverlauf vorgeschalteten flexiblen Fadenschar- Umlenkvorrichtung, bei der ein sich über die Ar beitsbreite erstreckendes Umlenkelement am freien Ende von einseitig am Maschinengestell eingespann ten Federn angebracht ist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (16) mit einer so starken Dämpfung aus gelegt sind, daß ihr Abklingkoeffizient
ist, wobei T_d die Schwingungsdauer und _i, _i+1 be nachbarte Amplituden der gedämpften Schwingung sind.

10. Kettenwirkmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Abklingkoeffizient δ mindestens 20 beträgt.

11. Kettenwirkmaschine nach Anspruch 9 oder 10, da durch gekennzeichnet, daß der Abklingkoeffizient δ mindestens 30 beträgt.

12. Kettenwirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz der Federn (16) mindestens 100 Hz beträgt.

13. Kettenwirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (19) ein Rohr ist, das Wandöffnungen (26) aufweist, durch welche die freien Enden (18) der Federn (16) ins Rohrinnere eingeführt sind.

14. Kettenwirkmaschine nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, daß die freien Enden (18) der Federn (16) ein abgewinkeltes, teilweise etwa zylindri sches Stützteil (25) aufweisen, das dem Innenumfang des Rohres angepaßt ist.

15. Kettenwirkmaschine nach Anspruch 13 oder 14, da durch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Roh res etwa 8 mm und die Wandstärke etwa 0,2 mm be trägt.